日前，由中國石油石油化工研究院和同濟大學、大連理工大學合作開發的官能化溶聚丁苯橡膠SSBR72612F在獨山子石化公司完成工業試驗，并通過了石油與化學工業聯合會組織的專家72小時現場考核。擁有自主知識產權的國產高端新型輪胎胎面膠的面世，打破了歐美國家的技術壟斷，將助力國產輪胎用膠實現技術上的“彎道超車”。

合成橡膠是一個資本和技術密集型產業，經過60多年的不懈奮斗，目前我國成為世界合成橡膠第一大生產和消費地，而我國50%以上的合成橡膠主要用于制造輪胎。隨著國民經濟的持續高速增長，2004年我國輪胎總產量就已經超越美國躍升至世界第一。時至今日，我國輪胎企業的銷售額占全球輪胎行業銷售額比例由2005年的7.37%飆升至2020年的18.15%。2020年國內合成橡膠產值7656.09億元，輪胎產值1844億元，生產輪胎5.7億條。據海關總署發布的數據，2020年我國出口輪胎47684萬條，出口金額為965.2129億元。

作為現代工業的標志性產業，汽車工業有著超長的產業鏈，是國民經濟的支柱性產業。根據國際汽車制造商協會(OICA)的統計， 2020全球汽車產銷量下降了13.77%，但我國汽車產銷量均超過2500萬輛，同時在全球的市場份額上漲到32%。據國家相關部門的數據顯示，今年一季度我國新注冊登記機動車966萬輛，出口汽車(含底盤)共計達43萬輛，已經成為中國出口的“新秀”。

目前，中國擁有高效穩定的社會秩序、完整的輪胎產業鏈和廣闊開放的消費市場。但受歐美國家合成橡膠高端技術壟斷的影響，我國的輪胎產品主要集中在中低端，與國外高性能輪胎相比差2～3個等級。國外相同類型的乘用車輪胎比國產輪胎售價高200元/條左右。造成這一被動局面的主要原因是生產高端輪胎所需要的合成橡膠材料國內不能生產，且研發難度極高。而進口原料價格昂貴，使生產出的輪胎產品缺乏市場競爭力。

2017年，中國石油牽頭組織了由高校、科研院所、橡膠生產企業、輪胎加工企業組成的項目團隊，成功競聘國家重點研發計劃項目“高性能合成橡膠產業化關鍵技術”。幾年來，項目團隊圍繞產業鏈部署創新鏈、圍繞創新鏈布局產業鏈，瞄準關鍵核心技術，努力提升產業鏈和供應鏈水平并維護其安全。同時立足國內，優化和穩定產業鏈及供應鏈，增強自主可控能力。統籌推進補齊短板和鍛造長板，努力在關鍵領域實現自主可控，共同推進我國高端制造業的高質量發展。

開發官能化溶聚丁苯橡膠是“高性能合成橡膠產業化關鍵技術”項目的子課題之一。官能化溶聚丁苯橡膠主要用于制備綠色高性能輪胎(雙B級及以上級別)的胎面。以轎車輪胎為例，一條輪胎所用的溶聚丁苯橡膠只有1 kg左右，但由于胎面膠直接接觸地面且輪胎觸地面積僅成年人一只手掌大小，而所有與路面相關的性能均在此狹小范圍內體現，因此胎面用膠的性能對輪胎性能影響極大。目前雙B級及以上級別輪胎胎面膠均需官能化溶聚丁苯橡膠制備，但國內尚無此類產品。而國內對高端胎面膠需求量超過2萬噸/年，全部依賴進口，導致其價格居高不下。

中國石油石油化工研究院、獨山子石化公司、同濟大學、大連理工大學技術人員組成的團隊歷時4年技術攻關，解決了官能化試劑的設計開發、官能化試劑的純化、官能團種類及結構與輪胎“魔三角”性能(滾動阻力、抗濕滑及耐磨性能)構效關聯規律等技術難題，突破了官能化試劑制備的工程化放大、聚合工藝的穩定控制等關鍵技術，成功實現了官能化溶聚丁苯橡膠SSBR72612F的工業化。

根據填料增強橡膠界面作用的機理，科研人員在通用溶聚丁苯橡膠分子鏈上引入官能化極性基團，實現高的官能化效率并精確控制官能團在分子鏈的位置，有效改善了填料在橡膠中的分散性，抑制了聚合物鏈端的無序運動生熱，最終達到降低胎面膠滾動阻力、提高抗濕滑性能的目的。

本次工業試驗成功試產了門尼黏度60左右，苯乙烯含量23.5%，乙烯基含量61%的官能化溶聚丁苯橡膠產品100噸。產品的主要性能指標均達到國際同類產品水平，打破了國外對官能化溶聚丁苯橡膠的技術壟斷，實現了在3.5萬噸/年工業裝置上的生產示范。

測試表明，采用官能化溶聚丁苯制備的雙B級輪胎相比D、E級輪胎，滾動阻力降低10%以上。統計顯示，滾動阻力每降低10%，汽車油耗減少0.15L/100km，這對于機動車降低油耗、節能減排有著非常重要的意義。據公安部發布消息，截至2021年3月，全國機動車保有量達3.78億輛，其中汽車2.87億輛。目前，我國每年用于機動車燃料的燃油占石油用量的一半以上，高性能輪胎的全面應用將大幅減少我國化石能源用量，助力“碳達峰”目標的完成。除節能減排的意義外，B級輪胎的抗濕滑性能較D、E級輪胎提高15%以上，剎車距離可縮短15%以上，可大幅度地減少交通事故的發生。

高性能合成橡膠輪胎用胎面材料的研發及推廣應用，表明我國已經掌握了合成橡膠最高端合成技術，實現了將一流技術轉化為一流產品的目標，填補了國內外同類產品空白，彌補了制約國產輪胎產業升級急需的基礎材料短板，對我國橡膠工業從大國走向強國、輪胎產品從中低端邁向高端提供堅實的材料基礎，為國家和企業應對后疫情時代、全球化逆流、單邊主義和貿易保護主義挑戰提供了全新的解決方案，不僅可助力我國節能減排與碳中和、碳達峰戰略目標的實現，具有極大的社會效益和經濟價值，推動我國相關產業的新型工業化，還將滿足國內輪胎企業的急需，實現進口替代。(邸金 記者 頡滿斌)

關鍵詞： 高性能輪胎胎面膠核心技術 官能化溶聚丁苯橡膠